一种带有防撞装置的廊道式公交系统的制作方法

本发明涉及城市交通领域，具体涉及一种带有防撞装置的廊道式公交系统。

背景技术：

交通拥挤是每个城市的一大久治不愈顽症。交通拥挤与加快的城市化步伐及城市人口的增多有着密切的联系，而交通的拥挤也给城市环境及出行安全带来了隐患。

为了解决交通拥挤，申请号为201010266937.5的中国专利申请中，公开了一种智能轨道个人公交系统，核心思想是通过精确的控制；使不同方向的车流在相交时每辆车恰好可以穿过另一方向车流两车之间的间隙，从而实现交叉路口不减速、不停车通过,从根本上解决了城市交通拥堵问题。

又例如申请号为201310187751.4的中国专利申请中，公开了一种高架微型轨道自动公交系统，包括自动驾驶车辆、高架轨道以及中央控制系统，所述中央控制系统控制自动驾驶车辆在高架轨道上运行，所述自动驾驶车辆采用微型悬挂式结构，悬挂在高架轨道上运行。

技术实现要素：

本发明提供了一种带有防撞装置的廊道式公交系统，在现有道路上方架设廊道，不影响现有设施，在廊道中针对每个用户实行单向点对点运载，配合城市地铁系统和公交系统，可有效覆盖主要城区，提高运载效率，同时设置了防撞装置，能够避免出现故障时，对用户造成伤害。

一种带有防撞装置的廊道式公交系统，包括：

架空的廊道系统，廊道系统中包括多条纵横交错且禁左转的廊道，廊道内侧设有缓冲组件；

多台无人驾驶电动车，各电动车沿禁左转的线路行驶在廊道系统中，电动车的外部设有防撞部件；

在预定地点设置的架空站台，架空站台设有与地面衔接的楼梯，站台的候车区通过进出站闸门与廊道系统相对接；

立体车库，该立体车库有在地面和廊道系统间运载工作人员或电动车的垂直升降梯。

本发明的城市公交系统是基于架空廊道的形式，架空廊道可以设置在原有非机动车道或人行道上空，在十字路口时可采用上下交错设置，在客流量特别大的区域可设置多层廊道。

电动车在廊道中行驶，当电动车因故障脱离轨道与廊道内壁发生撞击时，通过电动车上的防撞部件以及廊道内的缓冲部件相互作用，减轻对乘客的伤害。

作为优选，所述缓冲组件包括：

安装在廊道内侧的底板；

与底板相扣合的盖板，底板与盖板之间围成封闭的空腔；

填充在所述空腔内的缓冲材料。

缓冲材料采用具有弹性的材质，例如泡沫板，能够吸收撞击瞬间产生的巨大动能，保护乘客的安全。

为了进一步改善缓冲的效果，优选地，所述底板与廊道内壁之间抵压有缓冲弹簧。

电动车与廊道内壁撞击产生的动能一方面通过缓冲材料以及缓冲弹簧的两道吸收作用后减弱，另一方面也通过电动车上的防撞部件化解，保证乘客的安全。

作为优选，廊道内壁上固定有穿过底板的导向杆，导向杆远离廊道内壁的一端设有防脱部，所述缓冲弹簧套设在导向杆上。

导向杆可相对底板滑动，在缓冲弹簧的作用下，底板与防脱部相抵，并由防脱部阻止底板脱离导向杆。

作为优选，所述底板上固定有限位钉，所述盖板上设有与限位钉间隙配合的通孔。

在限位钉的作用下，盖板与底板保持相互扣合，即盖板不会脱离底板，当电动车与廊道内壁发生撞击时，限位钉可在通孔内移动，使撞击产生的能量由缓冲材料吸收，而不会基于底板和盖板的刚性连接，由盖板传递至底板。

为了改善缓冲的效果，优选地，所述缓冲材料为泡沫板，所述空腔内至少填充两层泡沫板，各层的接触面为朝向盖板凸起的弧面。

电动车上的防撞部件保护电动车自身在撞击过程中不发生致命变形，优选地，所述防撞部件包括：

固定在电动车外壳上的安装槽；

填充在安装槽内的缓冲材料；

与安装槽相卡合将缓冲材料压入安装槽内的罩板。

防撞部件的缓冲材料与缓冲组件中的缓冲材料可以相同，也可以不同，但都需要具有一定的弹性，能够吸收撞击时产生的巨大动能。

作为优选，所述安装槽的相对两侧壁设有插槽，所述罩板设有伸入对应侧插槽的外翻边。罩板与安装槽之间通过插槽和外翻边的配合进行固定，不再使用其他固定方式。

所述插槽与外翻边间隙配合。当电动车发生撞击时，外翻边在垂直于车体表面的方向上能够在预留的间隙中发生移动，使缓冲材料充分发挥吸收撞击能量的作用。

所述缓冲组件不完全覆盖廊道内侧，防撞部件也不包裹整个电动车，仅在最容易发生撞击的部位布置，优选地，所述缓冲组件与防撞部件的安装高度相一致。以保证在发生撞击时，缓冲组件与防撞部件均能发挥作用。

所述廊道公交系统的立体车库，包括至少一个由多层停车区域构成的车库单元，每层停车区域包括至少一条停车道，每条停车道上设有移动车辆的滑板机构，滑板机构上设有承载车辆的可充气气垫；

与廊道平层的各停车道设有与廊道相连通的入口和出口，入口和出口处分别设有所述垂直升降梯。

立体车库设置在廊道系统中的预定位置，且采用单元组合式结构，根据立体车库的容量需求以及土地资源的紧张程度，可以并排设置多个车库单元，各车库单元的结构完全相同。

本发明中，并未对每个无人驾驶电动车单独设置停车位，而是设置了能够同时停放多辆无人驾驶电动车的停车道，在停车道上，各无人驾驶电动车沿行进方向依次排布，提高了立体车库的空间利用率。

当无人驾驶电动车需要在立体车库中存放时，通过入口进入预定的垂直升降梯中，垂直升降梯将车辆(本发明中均指无人驾驶电动车)运送至指定层，对应停车道滑板机构上的可充气气垫进入车辆下方并开始充气，充满气的可充气气垫将车辆托起，并利用滑板机构运送至指定位置，可充气气垫释放气体，车辆降落至停车道上的指定位置，滑板机构复位。

需要将车辆移出车库时，滑板机构上的可充气气垫进入预定车辆下方并开始充气，充满气的可充气气垫将车辆托起，并利用滑板机构运送至指定的垂直升降梯上，可充气气垫释放气体，车辆降落至垂直升降梯，然后由垂直升降梯运送至对应的出口，车辆通过出口驶入廊道中，滑板机构复位。

作为优选，所述滑板机构包括：

与停车道滑动配合的第一滑板；

与第一滑板滑动配合的第二滑板，所述可充气气垫设置在第二滑板上；

驱动第一滑板和第二滑板运动的动力机构。

设置两块滑板是为了便于与垂直升降梯相互配合工作，在车辆行进方向上，第二滑板的长度远大于第一滑板的长度，第一滑板用于带动车辆移动至停车道上的预定位置，第二滑板用于在垂直升降梯和第一滑板上转送车辆，具体的使用过程如下：

存车时，第一滑板滑动至停车道的入口，第二滑板相对第一滑板滑动后将可充气气垫送至垂直升降梯上车辆的下方，此时，第二滑板与第一滑板保持滑动配合关系，可充气气垫充满气体后托起车辆，然后第二滑板相对第一滑板滑动直至车辆位于第一滑板的上方，第一滑板移动车辆至指定位置后，可充气气垫释放气体，车辆降落至停车道上的指定位置。

取车时，第一滑板带动第二滑板移动至指定车辆下方，第二滑板上的可充气气垫充满气体后托起车辆，第一滑板移动车辆至停车道的出口，第二滑板将车辆移动至对应的垂直升降梯上，可充气气垫释放气体，车辆降落至垂直升降梯上，并由垂直升降梯送至出口，车辆通过出口驶入廊道中，滑板机构复位。

第二滑板完成将垂直升降架上的车辆转移至第一滑板上，或将第一滑板上的车辆转移至垂直升降架上的过程后，均回复至与第一滑板配合的初始状态，第二滑板与第一滑板配合的初始状态为：第一滑板处于第二滑板长度方向上的中间位置。

作为优选，所述第一滑板的顶部设有导向槽，所述第二滑板的底部设有与导向槽滑动配合的导向块。

导向槽沿停车道的长度方向延伸，导向槽与导向块相互配合，对第二滑板相对第一滑板的滑动起到导向作用。

作为优选，所述第一滑板和第二滑板的两侧分别设有滚轮，所述停车道以及第一滑板上设有与对应滚轮相配合的引导槽。

通过滚轮与引导槽的配合，将滑动转化为滚动配合，以减少摩擦阻力。

作为优选，所述滑板机构上还设有与可充气气垫配合使用的充气装置。

为了保证车辆在停车道上的规则排列，方便滑板机构存取车辆，优选地，每条停车道上设有与车轮相配合以限定车辆排列轨迹的轮槽。

作为优选，每条停车道上的轮槽为两条，滑板机构位于两条轮槽之间。

廊道系统中运行的无人驾驶电动车需要进行充电，为了充分利用停车时间进行充电，优选地，所述停车道的至少一侧设有可伸缩的机械臂，所述机械臂上设有充电插口。

车辆需离开停车道时，机械臂收回，防止干涉滑板机构的运动，当有车辆进入停车道时，机械臂伸出，车辆上的充电插头进入充电插口内进行充电。

本发明中，所述机械臂的伸缩分别对应机械臂的两种位置状态，并不严格等同于弹簧的伸缩，例如，机械臂也可以通过摆动实现伸缩，即通过摆动实现机械臂在两种位置状态之间的切换。

作为优选，所述机械臂上还设有引导车辆插头进入充电插口的导向套。所述导向套的一端与充电插口衔接，另一端呈扩口，便于与车辆插头实现对接。

作为优选，所述机械臂为多个，等间距排列在停车道的相应侧。每个机械臂对应停车道上的一个停车位置。

立体车库可以根据需要设置一处或多处，立体车库位于廊道的一侧，立体车库入口和出口通过与廊道处在平层的匝道或支线接入廊道。

本发明提供的带有防撞装置的廊道式公交系统，在现有道路上方架设廊道，不影响现有设施，在廊道中针对每个用户实行单向点对点运载，配合城市地铁系统和公交系统，可有效覆盖主要城区，提高运载效率，同时设置了防撞装置，能够避免出现故障时，对用户造成伤害。

附图说明

图1为廊道式公交系统的立体车库的俯视图；

图2为廊道式公交系统的立体车库的侧视图；

图3为廊道式公交系统的立体车库中滑板机构的侧视图；

图4为廊道式公交系统的立体车库中滑板机构的俯视图；

图5为廊道式公交系统的立体车库中充电接口的示意图；

图6为廊道式公交系统的局部示意图；

图7为站台的示意图；

图8为廊道式公交系统的缓冲组件的示意图；

图9为廊道式公交系统的缓冲组件的横截面示意图；

图10为廊道式公交系统的防撞部件的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明带有防撞装置的廊道式公交系统做详细描述。

实施例1

参见图6，图7，本发明廊道式公交系统以某商区为例，商区17周边为现有的地面道路18，地面道路18两侧的上方为架空的廊道系统19，廊道系统19中包括多条纵横交错且禁左转的廊道，每条廊道内设有同向行驶的一条主车道1和一条辅道2，同一地面道路的上方按照行驶方向的不同架设两条廊道。

本发明中廊道系统为封闭式，即每条廊道均设有侧墙和罩棚，形成全天候运行的封闭系统，根据需要可以设置通风、调温装置。各条廊道与地面道路之间没有直接连通的通行道路，外部行人和车辆无法自由进入廊道，进一步保障了安全性。

在预定地点设置的架空的站台20，站台20设有与地面衔接的楼梯，以图7为例，站台的候车区通过进出站闸门23与辅道2相对接，候车区邻近进出站闸门23的部位分别为进站区24和出站区25。

一般可以每隔三百米左右设置一个站台，优先与地铁站、快速公交站、客流集中区域对接，站台设置于廊道系统的辅道右侧，包括进站闸口、目的地选择及付费系统、登车口、下车口、费用补交及出站闸口系统、上下站台阶梯(或加电梯)，付费采用公交卡、手机支付等非现金支付方式。

乘客从站台进入廊道系统需要通过刷卡等形式通过闸机，而工作人员或电动车则通过权限控制的垂直升降梯往返在地面道路和廊道系统之间。

廊道系统中有多台无人驾驶电动车，各电动车沿禁左转的线路行驶，电动车为由智能控制系统控制下的单座自动驾驶的四轮或三轮电动车，由于只运载一名乘客，所以每辆车都是在出发地和目的地之间的点对点运行，效率大幅提高。

电动车车体的前后端分别设有柔性连接的串联搭接机构，电动车内设有客用控制屏，满足客人途中修改预设目的地要求。电动车采用无车门设计、右侧入座方式、设有安全带装置，由于廊道系统是封闭的，因此电动车车体可以采用无顶棚设计，仅保留有前挡即可。

电动车的电池系统具备在辅道快速充电能力，按照智能控制系统指令，经辅道加速后并入主车道定速运行，在需要右转时脱离主车道转入辅道运行。

廊道系统中还设有立体车库(图中省略)，立体车库的结构见实施例1的描述，立体车库中的垂直升降梯除用于运载电动车，也可以根据需要运载工作人员。立体车库可以根据该公交系统规模及车辆数量设置一座或数座，作为客流低谷时车辆停放场地及车辆检修场地。

辅道的外侧设置有充电桩和维修区(图中省略)，维修区也可与站台结合，即维修区与站台衔接连通，作为一体化设施。

客人在站台的操作终端输入的目的地站点，然后等待电动车，智能控制系统会计算最优路线及运行程序，调配车辆完成载客任务，全程控制车辆运行轨迹，客人途中若修改目的地站点，智能控制系统会及时修改运行程序控制车辆抵达最终目的地。

客人登上停靠在辅道的电动车后，电动车经辅道加速后进入主车道并定速行驶。一般情况下，电动车定速行驶在主车道，辅道为减速停靠、上下客、起步加速、右转弯、车辆调配、车辆维护、车辆故障停靠等功能用通道，电动车没有任务时串联式排列于站台后方辅道内或进入立体车库。

本发明廊道系统的车辆运行方式也有特定的规则，即只可以直行或右转，站台以及电动车等通过智能控制系统协调管控。以图6中站台20a为例，由于仅允许直行和右转，因此可沿路径A到达站台20b，或可沿路径B到达站台20c。

防撞装置包括设置在廊道内侧的缓冲组件以及设置在电动车外部的防撞组件，如图8所示，缓冲组件包括：安装在廊道内侧的底板32以及与底板32相扣合的盖板29，底板32和盖板29之间围成封闭的空腔，空腔中填充有带弹性的缓冲材料。

廊道内壁26上设有螺纹孔，螺纹孔中螺纹配合有导向杆28，导向杆28的另一端穿过底板32，且穿出底板32的端头部位设有防脱部31，导向杆28上套设有缓冲弹簧27，缓冲弹簧27的两端分别抵压廊道内壁26和底板32。

底板32采用不锈钢材质，盖板29采用塑料材质，缓冲材料包括叠置的两层泡沫板30，如图9所示，两层泡沫板30的接触面为朝向盖板29凸出的弧面，底板32和盖板29的横截面均为U形，底板32和盖板29相互扣合形成封闭的空腔，底板32与盖板29扣合的叠置部位穿设有限位钉33，限位钉33与底板32通过螺纹配合固定，盖板29上设有与限位钉33间隙配合的通孔34。当发生撞击时，盖板29压缩泡沫板30朝向底板32移动，限位钉33可相对通孔34发生相对移动，盖板29不会直接撞击到限位钉33。

如图10所示，电动车外部的防撞部件包括：固定在电动车外壳上的安装槽37、填充在安装槽37内的缓冲材料36、以及与安装槽37相卡合将缓冲材料36压入安装槽37内的罩板35。

本实施例中底板32采用不锈钢，通过螺栓或焊接等方式固定在电动车外部，罩板35采用塑料材质，罩板35的顶面为外凸的弧面，缓冲材料36采用泡沫板。

安装槽37的相对两侧壁设有插槽38，罩板35的侧沿折成外翻边39，外翻边39伸入对应侧的插槽38，插槽38与外翻边39间隙配合。当电动车受到撞击时，罩板35压缩缓冲材料36后朝安装槽37移动，由于插槽38与外翻边39间具有间隙，罩板35不会直接撞击到安装槽37。

防撞部件围绕电动车的侧壁布置，防撞部件的长度围绕车身一周，为了便于安装，防撞部件由多段拼接而成，长度为1m，宽度为0.2m，厚度为0.1～0.15m。

缓冲组件与防撞部件的高度相一致，缓冲组件沿廊道的长度方向延伸，为了便于安装，采用分段拼接的方式，每段规格：长度为1m，宽度为0.3m，厚度为0.15～0.2m。

如图1、图2所示，立体车库包括并排布置的三个车库单元，每个车库单元包括两层停车区域，由上至下分别为第一层停车区域、和第二层停车区域，每层停车区域包括一条停车道5，每条停车道5上设有移动车辆的滑板机构6，滑板机构6上设有承载车辆的可充气气垫10。整个立体车库采用钢结构。

如图1所示，每条廊道内设有同向行驶的一条主车道1和一条辅道2，图1中箭头所示的方向为车辆运行方向，本实施例中与廊道平层的停车区域为第一层停车区域，第一层停车区域的各停车道5设有与辅道2相连通的入口和出口，在辅道2与入口和出口之间设有缓冲区域。

在停车道5的入口处设有垂直升降梯4，出口处设有垂直升降梯3，垂直升降梯4和垂直升降梯3在不同层停车区域间转运车辆。

如图3、图4所示，滑板机构6包括：与停车道5滑动配合的第一滑板12、以及与第一滑板12滑动配合的第二滑板11，第一滑板12和第二滑板11的运动分别由相应的电机(图中省略)驱动。

如图4所示，第一滑板12和第二滑板11的俯视图均具有矩形的轮廓，且第二滑板11的长度远大于第一滑板12。第二滑板11在不运送车辆时，自动复位至第二滑板11与第一滑板12的中心重合(大致重合)，复位后的状态如图4所示。

如图3所示，第一滑板12的两侧通过水平转轴安装有滚轮9，停车道5上设有与滚轮9相配合的引导槽，第一滑板12为板状，且中部弯折形成开口向上的导向槽，导向槽延伸方向与车辆的行进方向一致，第二滑板11的底部设有嵌入导向槽的导向块13。第二滑板11的两侧通过水平转轴安装有滚轮8，第一滑板12上设有与滚轮8相配合的引导槽。

可充气气垫10设置第二滑板11的顶部，第二滑板11上还安装有与可充气气垫10配合使用的充气装置14。

如图1所示，每条停车道5上设有平行布置的两条轮槽7，滑板机构6位于两条轮槽7之间。

如图4所示，停车道5的一侧设有可摆动的机械臂15，机械臂15的摆动轨迹如图中箭头所示，机械臂15上安装有充电插口，以及引导车辆插头进入充电插口的导向套16，导向套16的结构如图5所示，一端与充电插口对接，另一端为扩口。

机械臂也可以设置为伸缩杆，需要充电时，伸缩杆伸长至与车辆插头相配合，充电完毕或车辆需要使用时，伸缩杆缩回以避让滑板机构和车辆，伸缩杆的动作可由电机带动实现，也可通过双向气动阀实现。

立体车库设有控制单元，该控制单元与廊道公交系统的智能控制系统相通讯，实现廊道公交系统运行的全自动化控制，滑板机构6、垂直升降梯以及机械臂15等的运动均受控于立体车库的控制单元。

廊道式公交系统的立体车库的运行过程，具体如下：

当立体车库接收到廊道公交系统发出的车辆停放指令时，车库自动检查确定目标停放位置，车辆由选定入口进入垂直升降梯4，由垂直升降梯4 转移至目标层停车区域后，由滑板机构6移动至目标停放位置；

当车库接到廊道公交系统车辆需求指令时，根据车辆入库顺序自动确定目标车辆，目标车辆由相应的滑板机构6移动至垂直升降梯3，然后由垂直升降梯3运送至与廊道平层的停车区域，经由出口驶离车库，汇入辅道2。

车辆入库即将停放到位时，目标停放位置对应的机械臂15自动摆出，车辆的充电插头在导向套16的作用下插入充电插口中，车辆充电完成后，机械臂15自动摆回。

所述立体车库也可用于使用有规律的车辆停放，或者特种行业普通车辆的停放，人工控制停放位置。